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IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS
Prof. Dr. Bernardo [email protected] / [email protected]
Head of Itt Performance / UnisinosPresidente Alconpat Brasil
ITT PERFORMANCE – INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DESEMPENHO PARA
CONSTRUÇÃO CIVIL
www.unisinos.br/itt/ittperformance
Prof. Dr. Bernardo [email protected] / [email protected]
Head of Itt Performance / UnisinosPresidente Alconpat Brasil
Sistema Unisinos de C&T&I
Institutos Tecnológicos
Certificações
• Única ITA (Instituição Técnica Avaliadora) do estado;
• Processo avançado de certificação ISO 17025;
• Única entidade oficial de avaliação de produtos para certificação Cradle to Cradle na América Latina
www.c2ccertified.org
Certificações
NBR 15575/13
Exigências do usuário
• Segurança
Estrutural
Contra incêndio
No uso e na Operação
NBR 15575/13
Exigências do usuário
• Habitabilidade
Estanqueidade
Desempenho térmico
Desempenho acústico
Saúde, higiene e qualidade do ar
Funcionalidade e acessibilidade
Conforto tátil e antropodinâmico
Exigências do usuário
• Sustentabilidade
Durabilidade
Manutenibilidade
Impacto ambiental
NBR 15575/13
NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade
NBR 15575:2013!!!!
NBR 6118:2014 NBR 12655:2006* / NBR 7212:2012 / NBR 14931:2004...
NBR 8681:2004
NBR 6123:1988
NBR 6122:2010
NBR 15577:2008
NBR 15200:2012
...
NORMAS PERTINENTES
NBR 6118:20146.3 – Mecanismos de envelhecimento e deterioração
6.3.2 – Mecanismos preponderantes de deterioraçãorelativos ao concreto
6.3.2.1 Lixiviação
6.3.2.2 Expansão por sulfato
6.3.2.3 Reação álcali-agregado
6.3.3 – Mecanismos preponderantes de deterioraçãorelativos à armadura
6.3.3.1 – Despassivação por carbonatação
6.3.3.2 – Despassivação por ação de cloretos
NBR 6118:20146.3 – Mecanismos de envelhecimento e deterioração
6.3.4 – Mecanismos de deterioração da estruturapropriamente dita
São todos aqueles relacionados às açõesmecânicas, movimentações de origem térmica,impactos, ações cíclicas, retração, fluência erelaxação...
Lixiviação
Acervo de MARCELO LAFIN, 2013
Acervo de Paulo HeleneLocal: FAU - USP
Lixiviação
Acervo de Bernardo Tutikian
Lixiviação
Zanetti e Tutikian, 2013 e 2014
Lixiviação
Ataque por sulfato
Mehta e Monteiro, 2008
Reação álcali-agregado
Battagin, 2008
Reação álcali-agregado
Reação álcali-agregado
Paulon, 2010
O caso de RAA em Recife
Bloco de fundação com a superfície superior intensamente fissurada,
apresentando aberturas em algumas regiões na ordem de 25mm
NORMASAvaliação da potencialidade reativa dos agregados
Fabricação de Cimento:Composição do clínquer
NÃO CONFUNDIR!!!
Fonte: E. Thomaz (IME)
Volume (cm 3)
Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)3.3H2O
0 1 2 3 4 5 6 7
Produtos de corrosão
Aumento de volume
Espaço restritoaço/concreto
Tensões de tração
FISSURAS
Corrosão da armadura
• As principais causas da despassivação e corrosão do
aço imerso em concreto são as seguintes:
–Carbonatação
–Ataque por cloretos
Despassivação
CEB 183/1992
Corrosão do aço no concreto
Carbonatação
• É o resultado da interação entre o dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera com os hidróxidos alcalinos presentes no concreto
CO2 + H2O H2CO3 (ácido carbônico)
H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
• Forte queda na alcalinidade
– pH ~12-13 pH ~ 8
Carbonato de cálcio
• Os íons cloreto atacam o filme de passivação mas, ao contrário da carbonatação, não há queda do pH;
• O processo de corrosão ocorre rapidamente
Fe+2 + 2Cl- FeCl2
FeCl2 + 2OH- Fe(OH)2 + 2Cl-
Ataque por cloretos
Pintura não é solução!!!
Corrosão
Resolver problemas
≠
esconder problemas!!!
Corrosão
Corrosão
Corrosão
• A NBR 6118:2014 afirma que a durabilidade das estruturas é altamente dependente da qualidade e da espessura do concreto do cobrimento da armadura, determinando a sua resistência à maioria dos fenômenos de degradação;
6118:2014
6118:2014
6118:20147.4.2 – Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento e a resistência à compressão do concreto e a sua durabilidade, permite-se que sejam adotados os requisitos mínimos expressos na Tabela 7.1.
6118:2014
6118:2014 - fissuração
• Porém não adianta respeitas todos os itens da norma e não cuidar o procedimento de concretagem, desforma, cura, entre outros;
Corrosão
Corrosão
NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade
Um pouco de vida útil
• Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos;
Normas técnicas nacionais e internacionais
NBR 6118 – 50 ANOS
AS 3600 (australian standard) – 60 ANOS
BS 8500 e EN 206-1 (european standard) – 100 ANOS
BOLINA E TUTIKIAN, 2014
Um pouco de vida útil
• Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos;
Modelos de previsão de vida útil
CAA I e CAA II (carbonatação como efeito principal) – Morinaga (1990) e Bob e Bob (1991)
CAA III e CAA IV (cloretos como efeito principal) – Bob (1996), Helene (1993) e Maage et al. (1999)
BOLINA E TUTIKIAN, 2014
Um pouco de vida útil
Proposta de tabela de dimensionamento estrutural à durabilidade para uma VUP de 50, 63 e 75 anos.
VIDA ÚTIL
CAA I II III IV I II III IV I II III IV
20/C20 25/C25 35/C30 45/C40 25/C25 35/C35 45/C40 55/C50 30/C30 40/C40 50/C40 65/C50
0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,40/380
25/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 35/C30 45/C40 55/C40 70/C50
0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,35/380
30/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 40/C30 45/C40 55/C40 70/C50
0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,35/360 0,60/280 0,45/340 0,40/360 0,35/380
Cobrimento (mm) / Classe concreto Cobrimento(mm) / Classe concreto
Elementos em
contato com solo
Laje
Viga/pilar
ELEMENTO
75 Anos
Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)
50 Anos 63 Anos
Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)
Cobrimento (mm)/ Classe concreto
Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)
BOLINA E TUTIKIAN, 2014
Efeito Rüsch
NBR 8681:2004
𝐹𝑑 = 𝐹𝑘 ∗ 𝛾𝑓
𝑓𝑐𝑑 =𝑓𝑐𝑘𝛾𝑚
AÇÕES MAJORADAS
RESISTÊNCIAS MINORADAS
𝛾𝐶 = 1,4
𝛾𝑆 = 1,15
NBR 8681:2004
NBR 8681:2004 e NBR 6118:2014
𝛾𝐶 = 1,4
𝜎𝑐𝑑 =0,85*𝑓𝑐𝑘
1,4= 0,61∗𝑓𝑐𝑘
𝑓𝑐𝑑 =𝑓𝑐𝑘𝛾𝑚
50 ANOS!!!
Graduação
Cursos de extensão
Especializações
http://www.unisinos.br/especializacao/construcao-civil/
http://www.unisinos.br/especializacao/patologia-nas-obras-civis/presencial/porto-alegre
ENSINO
Mestrados
• Acadêmico em Engenharia civil – o grupo de pesquisa Gestão e Sustentabilidade na Construção (GSC) focado em Desempenho http://www.unisinos.br/mestrado-e-doutorado/engenharia-civil/
• Profissional em Arquitetura e Urbanismo – uma linha de pesquisa dentro do ITT Performance http://www.unisinos.br/mestrado-profissional/arquitetura-e-urbanismo/
ENSINO
IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS
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